心担当的技术角色和策略探讨(华永良).ppt

卫生数据中心担当的 技术角色和策略探讨 卫生部医院管理研究所 研究员 杂志编委兼江苏工作部主任 CHIMA 高级顾问 华永良 一. 加强卫生信息平台与卫生数据中心的建设 1. 国家多年来一再要求建设卫生信息平台与卫生数据中心 早在2003-9-12国家公共卫生信息系统建设方案（草案）首次提出要建 立国家、省、地（市）三级公共卫生信息平台，要建立数据中心。以 提高医疗救治、公共卫生管理、科学决策、以及突发公共卫生事件的 应急指挥能力。 2010年，卫生部颁布了基于健康档案的区域卫生信息平台和综合卫生 管理信息平台的建设指南和技术方案。前者侧重面向公众的健康管理 与医疗服务，信息资源主要是个人健康档案为核心的健康相关医疗卫 生信息。后者侧重于卫生行政和公共卫生的管理与应用，信息资源除 了个人健康档案为核心的健康相关医疗卫生信息外，更主要的是以机 构和以业务条线为中心的相关信息。 “十二五”国家卫生信息化工程建设规划确定基础平台即国家、省、地 级市（区域）三级卫生信息平台建设是“十二五”期间国家医改信息化 工程四大重点建设内容之一。其中国家和省级以综合卫生管理平台为 主，地级市（区域）主要是基于健康档案的区域卫生信息平台。所以 ，不同级别的平台，其信息资源和功能侧重也不同。 2.卫生数据中心是卫生信息平台的核心 2.1卫生信息平台的概念 卫生信息平台是连接医疗卫生机构基本业务信息系统的数据交换 和共享平台，是不同系统间进行信息整合从而支撑多种业务的基础和 载体 目的是建立统一高效、资源整合、互联互通、信息共享的医药卫 生信息系统提供标准、统一的公共服务信息平台基础支撑。最终目标 是支撑医疗卫生服务和卫生管理跨机构、跨区域、跨领域的数据共享 和业务协同，实现医疗卫生资源的高效整合和充分利用，提高医疗卫 生服务效率和服务质量，提高卫生管理水平。 2.2卫生数据中心是卫生信息平台的核心 卫生部颁布的三级平台总体架构都可分为卫生管理层(平台)和辖区 （下属）卫生机构层（应用）。卫生管理层，是平台的管理中心， 实际上就是这一层级的数据中心。数据中心是平台的核心和依托 ，是平台建设中的关键。除了医疗卫生机构的应用系统、POS应用终 端之外，平台建设主要是指卫生数据中心的建设。所以也有“卫生数 据中心数据交换平台”的提法。 管理层和辖区（下属）卫生机构层之间通过区域卫生信息应用访问层（Health Information Access Layer,HIAL）也就是数据交换层,来进行信息交互，以实现互 联互通性。此层实际上也在数据中心 以地市级平台为例(本人在图中加了条黑线),黑线以上部分主要都在数据中心, 可见数据中心在平台中的核心地位。 3. 加强卫生信息平台和卫生数据中心的建设 3.1我国卫生信息化的基本问题 3.1.1 老大难问题-孤岛和烟囱 孤岛-老的尚在,新的又来 ; 烟囱-有增无减,还”变本加厉” 原来的烟囱,出于当时的紧急需要,加上公共卫生数据的保密性而成烟 囱,但它还有一定的友好性,地方还能从中下载数据。但现在有的地区 新做的烟囱简直是”无缝钢管”, 数据全抽走,一点不留。 3.1.2.孤岛加烟囱两只拦路虎,严重影响卫生信息化的建设进程 其直接后果是造成信息无法共享并造成数据重复录入 最令人担忧的问题-应急指挥调度信息系统严重欠缺。原因就是信息不 能整合。而应急指挥调度信息系统的建立,恰恰要依靠这个整合。动态 信息灵,才便于分析决策;资源信息清楚,才能指挥调度 个别地方通过建一些接口的办法来构建应急指挥调度信息系统,但这不 是解决问题的根本办法(详见下述)。 卫生领导机关缺乏综合管理信息平台。各地区大量投资,建了那么多的 系统,但卫生厅局,除了报表,他们得不到鲜活的、整合的信息来支持他 们的管理决策。 3.1.3孤岛和烟囱问题长期存在,有增无减的原因: 没有统一规划,缺少监管机制 标准化问题,强调了30年,一直没有解决,最近卫生部的一些标准规范陆 续出台了,是个福音。但要落实到地区,落实到应用,还会有很长的时期 没有依托于数据中心的异构数据的交换平台 与标准化措施相辅相成是解决非标准数据集成的良方,但按照统一标准 的区域内数据交换平台至今国内很薄弱 3.2.依托于数据中心的卫生信息平台的建设是从根本原因上解决上述问题 的措施: 政府主导,统一规划,基于标准的数据交换与共享 3.3. 数据交换中心平台建设在发达国家已成发展热潮 美国总统奥巴马上台伊始就开展医疗改革而实现改革诸多措施中的头 一条就是加强医疗卫生信息化建设,实现异地异机构之间的信息共享与 业务协同，并为此投入500亿美元。 美国区域卫生信息化的组织是RHIO（Regional Health Information Organization），RHIO有个同义词HIE（Health Information Exchange） 即数据交换中心平台。都是为了电子数据交换、提高医疗卫生服务的 质量、安全和效率而连手合作的组织。可见美国区域卫生中数据交换 的地位。美国50个州共有这样的平台678个。其中纽约一个州就有60 个。数据源于（/StateDashboard/MapPage.aspx） 加拿大以省为单位,已经建成运行并在进一步扩展完善一大批项目,成 绩卓著。这些系统分别覆盖一个省的一项医疗保健业务并多方共享。 如卑诗省药房网络平台-PharmaNet管理控制全省药房的处方配发业务 并与医生工作站互联。 英国2004年出资60亿英磅构建全国一体的卫生信息网络系统(国家级 大平台,大中心)。 3.4.卫生部高度重视,我国一些发达地区也在蓬勃开展数据 中心和平台的建设并初见成效 由于卫生部的推动以及有关平台建设的指南和方案的出台 ，卫生信息平台的建设成了当前的热点。一些经济发达地 区，特别是北京、长江三角洲、珠江三角洲和东南沿海地 区，积极探索实施基于健康档案的区域卫生信息化建设工 作，取得了明显进展。笔者在走访中看到这些地区建立了 覆盖到村的卫生宽带广域网；部分实现了医疗卫生服务和 管理信息的互联互通;有的医院，实现了区域居民健康档案 在医院、所属社区间的共享及电子双向转诊服务。 4.面临的挑战与机遇 平台的建设规模大、投资多、周期长、技术与非技术方面的影响因素多 、难度大,任务艰巨，卫生信息平台的建设又是一个难点。这是我们所面 临的挑战 同时,这项建设受到政府和全社会空前的高度重视和支持,卫生部的指南等 多个纲领性文件指明了方向和路子,各地多年来在卫生信息化上打下了很 好的基础,支持这项建设的IT新技术的不断出现并日趋完善等，这些都是 当前开展这项建设的有利条件和机遇 5.卫生数据中心的任务 5.1.组织协调 卫生信息系统建设规划的制定； 整合地区卫生信息资源 指导下属医疗卫生机构的卫生信息系统建设。 各级卫生信息化机构及人才队伍建设，以形成一支数量充足，结构合 理，具有基本技能的系统应用和维护人员队伍. 5.2技术与实施 卫生信息平台和中心数据库建设及运行维护； 各卫生业务信息系统建设及运行维护； 卫生专用网络系统建设及运行维护； 公共服务网站的建设与管理 快速、全面、准确地采集、传输、整理、分析各种卫生信息，为卫生 管理决策提供科学依据。 6.数据中心的技术架构(此图取自卫生部的指南) 包括硬件网络基础设施层、数据中心数据层 、业务服务层、数据交换层四个层次，以及 贯穿四个层次的标准规范体系和安全保障体 系。 1.硬件网络层 是指支撑区域卫生信息平台的 硬件设备和网络平台，其是平台的基础设施 2.数据中心层 主要是实现基于健康档案的区 域卫生信息平台的数据存储，需要解决数据 存储的结构、模型、内容、数据库管理软件 的选型等。 3.业务服务层 是基于数据交换层根据数据结 构设计各种业务服务组件来完成平台数据的 采集，存储与共享。 4.数据交换层 HIAL主要实现基于健康档案的 区域卫生信息平台的数据采集、交换与共享 ，数据交换层是直接与外部系统进行沟通的 技术层. 5.标准规范体系 是区域卫生信息平台中必须 遵循和管理的数据标准，是平台运行和应用 的数据基础。 6.安全保障体系 是从物理安全到应用安全保 障整个平台的正常运营。 二.卫生数据中心担当的十大技术中心角色和策略 1.卫生信息系统运行的承载平台即运行、管理和培训中心 不管是现在还是今后，数据中心支撑着这一层级各应用系统,包括软硬件 设备和全区域网络的正常运行、维护、培训和管理。 面对数据中心一堆技术愈来愈复杂、数量愈来愈多的各种软硬件系统,全 靠人工监测管理已不可能,单纯网络管理也已远远不够.(见上图) 对此，科学、全面的IT运维管理(IT operation and maintenance management)将是最有效的技术手段。 国际著名咨询调查机构Gartner调查发现，在经常出现的问题中，源自技 术或产品(包括硬件、软件、网络、电力失常及天灾等)方面的占20%，而 流程失误的占40%，人员疏失等占40%。 所以,必须制订完整的运维计划,由专人负责,配以运维管理的工具软件,对 网络设备、服务器设备、操作系统运行状况进行监控;对各种应用支持软 件如数据库、中间件、群件以及各种通用或特定服务进行监控管理;对邮 件系统、DNS、Web等的监控与管理；对中心管辖的核心业务系统运行 情况进行监控与管理;密切管理好每一个环节,防范人为疏忽;严格做好程 序测试,确保程序质量;确保数据中心运行的全方位的稳定和性能. 2.数据标准的中心 标准化是基础建设，是根本大计。数据中心是标准化工作的实施机构 2.1信息标准化的完整概念 信息标准首先是指信息表达上的标准化;还涉及整个信息处理, 包含：数据 标准规范,技术标准规范,管理标准规范,业务标准与规范。 2.2标准规范建设原则：优先遵循国家（行业）标准; 卫生信息化标准要和 国际接轨 要重视地区性卫生信息标准的研发工作 把标准化工作重点放到信息交换与互联互通的目标上来(HL7) 工作必须扎实,标准必须落地,必须明确具体、可操作、可测量。 要认识到标准化问题的复杂性，不可能一蹴而就 标准必须及早在规划过程中采用和坚持 3.数据交换的中心 客观地说，标准的建立,细化,落实和完善将是一个长期的任务。我们 不能等到所有单位所有系统都达到完全标准化的理想境界之后再来实 现数据整合和共享。所以在此须强调必须在加强标准化建设的同时,高 度重视异构数据交换平台建设，要两条腿走路。 数据交换的概念：是以统一的数据交换平台、按照统一的标准规范,为 不同单位、不同操作系统、不同数据库、不同数据格式(统称为异构数 据)之间进行交换而提供的服务。通过交换,从数据发送方接收数据,由 平台交付给数据使用方或者加入共享数据库。 交换是由数据交换层(HIAL)来完成，整个平台一切功能实现的关键。 信息交换的标准是HL7 v3,并且都以XML格式进行 在美国,区域卫生信息组织RHIO=卫生信息交换 HIE，是同义词,常常互 换使用,可见数据交换在平台中的地位 全用接口的办法是行不通的; 统一的数据交换平台、按照统一的标准 规范来互联, 这是解决异构数据交换的唯一途径。 数据交换又是一个难点,在标准基础上的异构数据的交换共享,目前在 国内比较薄弱。有的地方正在尝试。国际上已经有成熟的异构数据的 交换的专用工具软件。 4.数据采集的中心 数据中心负责从各下属卫生机构采集数据，并进行数据分类、整合。 4.1.地级市HER的数据采集 地级市（区域）主要是基于HER数据采集。 因为中国人口太多，建档工作量极其浩大。是否可考虑以下两点策略: 4.1.1建立EHR时，分轻重缓急。有传染病、慢性病、妇幼保健管理对 象等重点人群，应首先建立,以发挥数据的最大效用。其他一般人群, 在难以建立EHR时,可以考虑先建立主索引,以后再补充完善。 4.1.2通过应用系统直接采集。例如通过传染病、慢性病、妇幼保健、 体检和就诊系统等系统直接提取，而不必重新录入，这样事半功倍 。当然那么多系统都采集,一定要注意不要重复采集。 4.2. 机构或业务条线为中心的业务和管理数据的采集 健康档案之外的医疗卫生机构各项资源、业务动态和管理信息。这些 数据不以个人为中心,而是以机构或业务条线为中心。 这些信息是综合卫生管理平台的主要的信息资源。实现这些数据的整 合共享以支持管理决策也是至关重要(即使在地市级)。 卫生部在出台基于健康档案的区域卫生信息平台建设指南和技术解决 方案后,紧接着出台了,十分英明。 医疗卫生数据采集流程示意图 5.数据存储与数据管理的中心 5.1.存储方式-分为集中、分布和混合三种方式 使用频率高，数据容量较小，如非影像数据，特别是居民主索引、居民基本信息 、公共卫生信息，综合卫生管理数据可采用集中式；以保证数据安全和调用速度 使用频率低，数据容量大，如医学影像信息（PACS)可采用分布式 一些业务数据（如实验室检验数据、就诊记录数据），则可以采用混合模式 5.2.存储结构: Repository-ODS-数据仓库的三层结构 要满足各个层面的数据需求，从OLDP在线处理到大运算量的决策支持分析。 首先针对EHR和医疗卫生单位的业务数据, 设计多个数据库,即Repository;在此基 础上,构建面向各条业务专线的ODS层（Operational Data Store），其数据来源于 EHR和本条线业务系统, 用于针对不同目的的汇总统计报表和简单分析,作为数据 仓库的过渡;数据仓库DW(Data Warehouse) 进行综合统计分析，辅助决策 5.3.EHR存储的关键点-主索引 居民主索引（Master Index）指 为每个居民提供的一个该唯一识 别号,终身唯一。用于身份认定。 同时唯一码与各机构、各系统内 部的识别号建立映射关系(Cross Index)。通过此Cross Index,能在任 何机构任何系统中唯一确定该人 。 5.4健康档案存储模式:采用数据库和XML文档混合存储的模式 5.5业务数据库和数据仓库存储内容: 卫生资源数据仓库包括区域的人口构成、医疗机构，在册医护、医技 人员,医疗设备、医疗设施以及地理信息等 主题数据库如医疗服务、卫生监督、疾病控制、疾病管理、妇女保健 、儿童保健、健康教育等内容等多个 5.6综合卫生综合管理数据库内容: 针对基本医疗保障,药物管理,公共卫生(疾病预防控制、卫生监督执法 、妇幼保健、健康管理、应急指挥),医疗服务(运行监控、医院感染管理 、血液管理),卫生资源(人力、设备、卫生经济、房屋建筑)等五个业务域 共有支持统计和业务管理决策的数据库300多个 6.提供信息共享和支持业务协同的中心 6.1数据共享 在数据交换和采集的基础上,将分布在各医疗卫生机构的信息整合到卫生 数据中心,建立共享数据库,为所有用户提供数据共享服务。 数据共享宏观示意图表(须逐个机构、逐项业务层层细化和完善，在此只是抛砖引玉) 6.2.互操作即业务协同 是“卫生信息系统在机构内部和机构之间在 数据共享的基础上协同工作，更 加有效地为个人和社区提供医疗卫生服务的能力。” 包括基于本平台实现的 医疗机构之间的医疗业务协同和医疗和和预防保健之间的卫生业务联动。 7.进行数据二次利用、数据挖掘和数据分析的中心 7.1.支持医疗卫生日常业务和管理 是指利用中心采集整合的数据以数据、表格、图形、多媒体等各种形式及 时、直接提供给医疗卫生各机构、各条线,支持他们的业务和管理监督。 7.2.支持医疗卫生辅助决策 从大量数据挖掘和分析中得出有价值的信息和规律，建立数学模型,支持各 项辅助决策。 信息技术和近代数学相结合,有很多对大批量数据进行详细分析的方法。例 如对发病趋势、医疗质量或医疗收入的差异和变化有关的许多因素进行分 析，搞清楚与他们有关的主要是哪些因素；它们影响程度的排序；以后变 化趋势的预测等等。 有了这个分析结果，针对性地采取措施，就更准更有效了。系统的水平也 将推到更高的层次。 当然，分析的条件是要有大量数据，否则无从分析。这也显示出建立数据 中心,对数据集中储存的重要意义。 8.软件和服务提供的中心 这一层级的应用和软件服务都由数据中心提供。特别要提的是中间件SOA技 术架构和基于此架构的SAAS（ASP）运营模式,及接入门户PORTAL的提供 8.1.基于面向服务的技术架构(SOA) 有很好的开放性,独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言能满足异 构系统之间的信息交换;具有良好的灵活性，灵活的适应业务需求的发展变化 ；具有较好的可重用性，能够保护现有投资。 8.2.软件即服务(SAAS）模式即应用服务提供者(ASP)的模式 将应用软件统一部署在数据中心，用户只需要工作终端机，通过网络应用数 据中心的软件和服务。此模式特别适用于社区，社区不再需要安置服务器和软件 系统。假定有300个社区,原需300套服务器, 软件和数据库,现在只需一套,在数据 中心,统一管理维护,还避免了大量的接口。省钱省人省事 8.3.接入门户(PORTAL)的提供 Portal的概念:相当于Internet入网的网页,医疗行业专用门户称医疗门户 ,登录后,它按用户和权限分为医务人员，卫生管理者和公众三类门户 门户的功能包括三个层次，第一层次为浏览，通过权限控制浏览自己相 关的信息；第二层次为用户在门户上录入和发布信息；第三个层次为支持用 户在门户和网页上开展医疗业务活动，包括诊断治疗(开检查单,查询检查结 果及开处方)的功能,实现多业务的集成、协同 9.系统安全保障中心 数据中心聚集了大量的信息。这些信息影响到医疗卫生业务的正常运行， 牵涉到个人隐私保护甚至国家机密。例如公共卫生数据，其保密性可能远 远高于病人隐私，对于确实的信息应该及时上报、发布，而对于似是而非 的、未经核实的传染病信息，如果随便散布将造成不良后果，甚至影响社 会安定。 所以首先要保障平台和数据信息免受各种形式的破坏、丢失。同时也要防 范被窃取、篡改以及非法使用。 对之,必须从物理、网络、系统、应用、数据、管理等多个层面,采取各种技 术手段和非技术手段,来部署安全保障措施。 此部分与IT运维管理要相辅相成,互为一体。 10.卫生信息技术支持和新技术研究应用中心 数据中心要指导全市各医疗机构卫生信息系统建设和技术支持。面对平台 这样技术复杂的一个庞然大物,面对大而难的挑战,数据中心应比以往更加倾 注大力于新技术的研究和应用。 10.1.虚拟化技术 虚拟化技术是指在真实的计算设备资源上搭建虚拟的技术环境。实现计算 资源的动态管理和分配共享，实现更高效和灵活的使用计算、存储以及网络 10.2.云技术 概念:云计算也是一种虚拟化技术。是将一些大型服务器集群，包括计算服 务器、存储服务器、宽带资源等网上组合成一个集群-资源池,称为“云”。并 由软件实现自动管理。云计算被视为“革命性的计算模型”,赋予用户前所未 有的超级计算能力。当我们在google上提交一个搜索的时候，会有云中成千上 万台计算机被卷入这一查询过程。 之所以称为“云”，是因为它具有云的特征：规模可动态伸缩;内部是模糊 的,你无法也无需确定为你完成任务的资源的具体位置，但它确实存在于某处 云计算威力如此强大,那么是否可以以地区数据中心为主体,与所属单位甚 至IT部门共同组建一朵云,在确保各单位隐私和权益的基础上,充分利用和挖掘 运算和处理潜力,综合提高数据中心的信息处理效能呢。值得探讨。 10.卫生信息技术支持和新技术研究应用中心 数据中心要指导全市各医疗机构卫生信息系统建设和技术支持。面对平台 这样一个庞然大物，技术愈来愈复杂， 数据中心应比以往更加倾注大力于 新技术的研究和应用。 10.1.虚拟化技术 虚拟化技术是指在真实的计算设备资源上搭建虚拟的技术环境。实现计算 资源的动态管理和分配共享，实现更高效和灵活的使用计算、存储以及网络 10.2.云技术 概念:云计算也是一种虚拟化技术。是将一些大型服务器集群，包括计算服 务器、存储服务器、宽带资源等网上组合成一个集群-资源池,称为“云”。并 由软件实现自动管理。云计算被视为“革命性的计算模型”,赋予用户前所未 有的超级计算能力。当我们在google上提交一个搜索的时候，会有云中成千上 万台计算机被卷入这一查询过程。 之所以称为“云”，是因为它具有云的特征：规模可动态伸缩;内部是模糊 的,你无法也无需确定为你完成任务的资源的具体位置，但它确实存在于某处 云计算威力如此强大,那么是否可以以地区数据中心为主体,与所属单位甚 至IT部门共同组建一朵云,在确保各单位隐私和权益的基础上,充分利用和挖 掘运算和处理潜力,综合提高数据中心的信息处理效能呢?值得探讨。 10.3无线网、移动计算及多媒体等技术的应用 这些技术在公共卫生领域也特别有应用价值,这是公共卫生的工作性质决定 的: 公共卫生业务,既会在固定、有限的区域内进行,也会在不固定、无限制 的区域(包括室外)进行,全国1000万平方公里的地域,以及海洋、岛屿,都是公 共卫生的管辖范围,真正是”横向到边,纵向到底”。另外传染病和突发事件的 发生区域也多是不确定的,随机的。 无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络， 也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。与有线网络 的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同。利用无线网和有线网 络互为补充,加上移动计算,可防止信息通讯的死角。 10.4.地理信息系统(GIS)、GPS技术的应用 公共卫生分析资料都具有空间属性，比如公共卫生基础设施、医疗机构、 人口密集单位、传染病暴发点、重点传染病的动物宿主分布情况等等。 GIS作为采集、存储、显示、处理和分析地理空间数据的计算机系统，它将 基础地图和公共卫生相关数据进行地理叠加、分析处理 。如分析疾病的空 间分布、空间和时间发展趋势、卫生资源分配,支持疾病防控和应急指挥。 在国际上，世界卫生组织（WHO）, 美国GIS技术在公共卫生领域已有很多 的应用 。在国内，GIS也已成功应用于中国CDC流行病和慢性病调查管理信 息系统，一些地市的突发公共卫生事件应急指挥系统，疾病预防控制中心 流行病、慢性病调查系统等。 三.处理好多级、多类数据中心的关系 1.数据中心的纵向分级、多层部署 国家、省、市三级数据中心纵向分级、多层部署，实现卫生信息的逐级交换 下级数据中心满足要求本地区医疗卫生业务的需要,同时又是上级数据中心的 支撑，分担上级数据中心的负荷。 2区和县级市卫生信息平台和数据中心的建设 一般地说，区和县级市的卫生信息平台和数据中心是在地级市的统一规划下 进行。 也有一些经济发达、信息化基础好的地区的区和县级市，在地级市的建设行 动之前，率先建设本区（市）的区域卫生信息平台和数据中心。这拓展并深 化了区域卫生信息化建设的范围和意义，对上级市的区域卫生信息化建设起 到了推动、催化的作用，是好事。当然，这需要注意与上级市的协调，谋求 统一并作为上级市数据中心的支撑。 3. 同一层级内多类数据中心之间的关系 3.1面对各项业务领域的数据中心。 在国家、省、市三级中的任一层级内，面向各项业务领域会构建多个信息 平台。如面向医疗卫生综合服务的电子健康档案信息平台；面向管理的医 疗卫生综合管理信息平台；面向传染病管理、卫生管理、慢性病管理、妇 幼保健、卫生监督等的公共卫生信息平台。这些业务平台都有自己的业务 处理系统、数据采集与存储，会有各自的业务数据库或数据中心。 3.2面对不同主题